《超高溫鈮酸鉍鈣壓電陶瓷的性能調控及其晶粒定向研究》是依託山東大學，由王春明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超高溫鈮酸鉍鈣壓電陶瓷的性能調控及其晶粒定向研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王春明
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鉍層狀結構壓電陶瓷具有高的居里溫度，可用作高溫壓電感測器的核心元件，在航天航空、核能和冶金等軍事和民用領域有廣泛的套用。但居里溫度超過900 oC的壓電陶瓷材料種類稀少，壓電性能很弱。本項目擬以我們近期成功製備的高性能超高溫CaBi2Nb2O9壓電陶瓷材料（d33=16 pC/N）為切入點，展開對超高溫CaBi2Nb2O9陶瓷的性能調控和晶粒定向研究，擬分別採用熱壓和模板晶粒生長法製備織構化CaBi2Nb2O9陶瓷。在模板晶粒生長法製備中，以針狀Ca2Nb2O7為模板晶粒，製備取向度高、壓電鐵電性能好的織構化CaBi2Nb2O9陶瓷材料，探究晶粒的生長機制，最終獲得居里溫度在900 oC左右，壓電常數d33不低於30 pC/N 的高性能超高溫CaBi2Nb2O9壓電陶瓷材料。同時我們將探索高性能超高溫壓電材料的製備新途徑，尋求研製高性能超高溫壓電陶瓷的理論指導。
結題摘要
高溫壓電材料作為高溫壓電感測器的核心器件，廣泛套用於航空航天、能源和核能等高精尖技術領域。鉍層狀結構壓電材料具有高的居里溫度，可用作高溫壓電感測器的核心元件。居里溫度超過900oC的壓電陶瓷材料種類稀少，壓電性能很弱。鈮酸鉍鈣(CaBi2Nb2O9)是一種高居里溫度的鉍層狀結構壓電材料，其居里溫度高達940 oC。到目前為止，儘管對於CaBi2Nb2O9壓電性能的研究報導不多，但這一工作已引起科研工作者的濃厚興趣。本項目採用傳統固相反應法成功製備出高性能高居里溫度(＞900 oC)的CaBi2Nb2O9壓電陶瓷材料。本項目對CaBi2Nb2O9陶瓷的織構化從粉體、漿料製備、晶粒定向生長到擇優取向陶瓷製備進行了系統研究，並最終採用模板晶粒生長法成功製得高度取向的CaBi2Nb2O9壓電陶瓷。這些結果為深入理解陶瓷晶粒的定向生長，提高織構化陶瓷的性能及其套用打下了紮實基礎。
